金属氢化物具有储氢量大,燃烧热值高等优异特点,有望在含能材料领域取得良好的应用。然而目前有关金属氢化物在含能材料领域应用的研究还很少,因此作为极具潜力的含能材料组分,研究金属氢化物与炸药的相互作用具有重要意义。本文运用计算模拟的方法,系统地研究了典型金属氢化物的表面性能以及其对几种常见硝基化合物热分解性能的影响。首先,应用基于密度泛函理论的第一性原理对氢化铝（AlH₃）,氢化镁（MgH₂）和氢化锂（LiH）三种金属氢化物的七种低指数面的表面能以及态密度进行了计算研究。利用分子动力学模拟的方法研究了氢化铝与氢化镁分别与经典炸药黑索金和梯恩梯的结合能。结果表明AlH₃（010）面的表面能为0.72 J m^-2,能隙最大,稳定性最高。黑索金（RDX）和三硝基甲苯（TNT）均与AlH₃（001）面结合强度最大,（001）面较多的H原子与炸药上的硝基形成了较多的氢键,增强了相互作用。其次,运用一种拟合的反应力场对混有AlH₃纳米颗粒的高活性炸药RDX进行了分子动力学模拟。对反应力场的测试结果表明,密度和平均键长的模拟值与实验值的平均误差分别小于7%和3%。运用反应力场揭示了AlH₃纳米颗粒的粒度对RDX热分解产生的影响。发现了爆炸反应中有关H₂生成和消耗的新路径。AlH₃释放出的氢气与RDX分解产物NO₂和CO₂发生反应,使得H₂O、NO和CO的量增加。当AlH₃颗粒的半径从1.10纳米减小到0.68纳米时,H₂O和CO₂分子的生成量分别增加了10.38%和56.85%。反应残渣和扩散系数的分析,也说明了小颗粒的AlH₃的掺入使得RDX的分解更彻底。最后,运用反应分子动力学方法研究了纳米AlH₃与六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）复合体系在五种不同温度下的热分解过程。研究了热分解过程中结构与化学物种的演变;分析了势能曲线的变化;并对体系中不同原子的均方位移以及扩散系数进行了计算分析。结果表明,AlH₃球体与CL-20炸药界面间由于吸附作用,表现出较高的温度,而远距离处未与AlH₃接触的CL-20炸药则呈现出相对较低的温度。初始升温阶段,R-NO₂-Al结构的形成,促进了CL-20炸药分子中硝基的脱离。当温度从2000 K升到4000K时,CL-20分子全部裂解的时间从75 ps提前到43 ps。另外,温度越高,主要稳定产物N₂、CO₂和CO的生成速率以及最终产量也越高。随着温度的升高,势能下降速率增大,最终势能稳定值却减小,说明相对高的温度对短时间内分解反应有促进作用,能够使炸药分解的更充分。